JPWO2007013145A1 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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Abstract

複数の電源系を備え各電源系はそれぞれ複数の電源端子と複数の電源ラインを有するようにされた半導体集積回路において、各電源系の複数の電源ライン間は双方向ダイオード対からなる2段の保護回路(11a,11b;12a,12b;13a,13b)を介して接続する。また、各電源系の前記2段の保護回路間のラインの間には、並列形態のMOSFETと直列ダイオードとからなる保護回路(15a,15b)を介して接続し、少なくとも1つの信号端子に対応して設けられた保護素子(Dd2d1)は該信号端子と前記2段の保護回路間のラインのいずれかとの間に接続するようにした。In a semiconductor integrated circuit having a plurality of power supply systems, each power supply system having a plurality of power supply terminals and a plurality of power supply lines, a plurality of power supply lines in each power supply system are provided with two stages of bidirectional diode pairs. It connects via a protection circuit (11a, 11b; 12a, 12b; 13a, 13b). Also, between the lines between the two-stage protection circuits of each power supply system, they are connected via a protection circuit (15a, 15b) consisting of a parallel MOSFET and a series diode, corresponding to at least one signal terminal. The protective element (Dd2d1) provided in this manner is connected between the signal terminal and one of the lines between the two-stage protective circuits.

Description

本発明は、半導体集積回路の静電破壊防止技術さらには2以上の電源系を有する半導体集積回路に適用して有効な技術に関し、特にバイポーラトランジスタ回路とCMOS回路が混載した半導体集積回路に利用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a technique for preventing electrostatic breakdown of a semiconductor integrated circuit, and further to a technique that is effective when applied to a semiconductor integrated circuit having two or more power supply systems. In particular, the present invention is used for a semiconductor integrated circuit in which a bipolar transistor circuit and a CMOS circuit are mixedly mounted. Related to effective technology.

半導体集積回路においては、外部からの静電気やサージ電圧から内部素子を保護するため、保護ダイオードなどを通して電源端子へ電流を流す内部回路を通らない放電経路を設けることにより静電破壊耐量向上させるようにした静電保護回路が設けられている。   In semiconductor integrated circuits, in order to protect internal elements from external static electricity and surge voltage, the electrostatic breakdown resistance is improved by providing a discharge path that does not pass through the internal circuit that sends current to the power supply terminal through a protective diode. An electrostatic protection circuit is provided.

図1〜図9には、本発明に先立って本発明者が検討した静電保護回路が示されている。図1の静電保護回路は、VccとVddの2種類の電源系とグランド系を備え、各電源系ごとに複数の電源端子が設けられた半導体集積回路に適用されたものである。図1の半導体集積回路は、同一レベルの電源電圧Vccが印加される2つの電源端子Vcc1,Vcc2間がラインL1により接続され、該ラインL1上に双方向並列接続のダイオード対からなる2つの保護回路11a,11bが設けられている。   FIG. 1 to FIG. 9 show an electrostatic protection circuit studied by the inventor prior to the present invention. The electrostatic protection circuit of FIG. 1 is applied to a semiconductor integrated circuit having two types of power supply systems of Vcc and Vdd and a ground system, and a plurality of power supply terminals provided for each power supply system. In the semiconductor integrated circuit of FIG. 1, two power supply terminals Vcc1 and Vcc2 to which a power supply voltage Vcc of the same level is applied are connected by a line L1, and two protections comprising a pair of bidirectionally connected diodes on the line L1. Circuits 11a and 11b are provided.

また、同一レベルの電源電圧Vddが印加される2つの電源端子Vdd1,Vdd2間がラインL2により接続され、該ラインL2上に双方向並列接続のダイオード対からなる2つの保護回路12a,12bが設けられている。さらに、接地電位GNDが印加される2つのグランド端子Gnd1,Gnd2間がグランドラインL3により接続され、該グランドラインL3上に双方向並列接続のダイオード対からなる2つの保護回路13a,13bが設けられている。   In addition, two power supply terminals Vdd1 and Vdd2 to which the same level of power supply voltage Vdd is applied are connected by a line L2, and two protection circuits 12a and 12b each including a pair of bidirectionally connected diodes are provided on the line L2. It has been. Further, the two ground terminals Gnd1 and Gnd2 to which the ground potential GND is applied are connected by a ground line L3, and two protection circuits 13a and 13b composed of bidirectional parallel-connected diode pairs are provided on the ground line L3. ing.

また、Vcc系回路の信号端子S1c1には、電源端子Vcc1に向かって順方向となるダイオードDcc1とグランド端子GND1に向かって逆方向となるダイオードDcg1とからなる保護回路14aが設けられている。Vdd系回路の信号端子S1d1には、電源端子Vdd1に向かって順方向となるダイオードDdd1とグランド端子Gnd1に向かって逆方向となるダイオードDdg1とからなる保護回路14cが設けられている。同様にして、Vcc系回路の信号端子S2c1には、ダイオードDc2g1とDc2c1とからなる保護回路14bが設けられ、Vdd系回路の信号端子S2d1には、ダイオードDd2g1とDd2d1とからなる保護回路14dが設けられている。   Further, the signal terminal S1c1 of the Vcc system circuit is provided with a protection circuit 14a including a diode Dcc1 that is forward directed toward the power supply terminal Vcc1 and a diode Dcg1 that is reversed toward the ground terminal GND1. The signal terminal S1d1 of the Vdd system circuit is provided with a protection circuit 14c including a diode Ddd1 that is forward directed toward the power supply terminal Vdd1 and a diode Ddg1 that is directed backward toward the ground terminal Gnd1. Similarly, a protection circuit 14b composed of diodes Dc2g1 and Dc2c1 is provided at the signal terminal S2c1 of the Vcc system circuit, and a protection circuit 14d composed of diodes Dd2g1 and Dd2d1 is provided at the signal terminal S2d1 of the Vdd system circuit. It has been.

さらに、ラインL1上の保護回路11aと11bとの接続ノードNescと、ラインL2上の保護回路12aと12bとの接続ノードNesdとの間には、異電源間保護回路15aが設けられている。また、ラインL2上の保護回路12aと12bとの接続ノードNesdと、ラインL3上の保護回路13aと13bとの接続ノードNesgとの間には、異電源間保護回路15bが設けられている。   Further, a different power source protection circuit 15a is provided between the connection node Nesc between the protection circuits 11a and 11b on the line L1 and the connection node Nesd between the protection circuits 12a and 12b on the line L2. Further, a different power source protection circuit 15b is provided between the connection node Nesd between the protection circuits 12a and 12b on the line L2 and the connection node Nesg between the protection circuits 13a and 13b on the line L3.

このうち、異電源間保護回路15aは、ゲートとソースが抵抗R0n1を介して結合されたMOSFET(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)Mn01と、これと並列をなす2個の直列ダイオードDdc1,Ddc2とから構成されている。異電源間保護回路15bは、ゲートとソースが抵抗Rn2を介して結合されたMOSFET Mn02から構成されている。
特開平11−289053号公報
Among them, the protection circuit 15a between different power sources includes a MOSFET (insulated gate field effect transistor) Mn01 whose gate and source are coupled via a resistor R0n1, and two series diodes Ddc1 and Ddc2 in parallel therewith. It is configured. The different power supply protection circuit 15b includes a MOSFET Mn02 in which a gate and a source are coupled via a resistor Rn2.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-289053

半導体集積回路の静電破壊耐量を評価する場合、各電源端子を基準にして信号端子に正の静電気が印加された場合と、負の静電気が印加された場合に、それぞれ内部素子を破壊することなく放電電流が流れたか否かの検証が行なわれる。図2〜図7には、図1の保護回路を適用した半導体集積回路において、各電源端子Gnd1,Vcc1,Vdd1を基準にして信号端子S1c1,S1d1に正の静電気が印加された場合と、負の静電気が印加された場合に、保護回路が正常に機能したときの放電電流の経路が示されている。   When evaluating the electrostatic breakdown tolerance of a semiconductor integrated circuit, the internal elements must be destroyed when positive static electricity is applied to the signal terminals and negative static electricity is applied to each power supply terminal. It is verified whether or not a discharge current flows. 2 to 7 show a case in which positive static electricity is applied to the signal terminals S1c1 and S1d1 with respect to the power supply terminals Gnd1, Vcc1, and Vdd1 in the semiconductor integrated circuit to which the protection circuit of FIG. When a static electricity is applied, the path of the discharge current when the protection circuit functions normally is shown.

また、図8には、図1の保護回路を適用した半導体集積回路において、電源端子Vdd1を基準にして他の電源系(Vdd2)の信号端子S2d2に正の静電気が印加された場合に、保護回路が正常に機能したときの放電電流の経路が示されている。しかしながら、本発明者が検証したところによると、内部回路と保護回路や電源端子の配置関係により基準となる電源端子から見た保護回路の配線インピーダンスが大きくなったり、内部回路を構成する素子と保護素子の定数の関係によっては、想定された放電電流経路を通らずに、内部回路を通して放電電流が抜けてしまうことがある。図9にはそのような放電の例が示されている。このような放電により、内部回路を構成する素子が破壊に至る場合があることが明らかとなった。   Further, FIG. 8 shows protection in the case where positive static electricity is applied to the signal terminal S2d2 of another power supply system (Vdd2) with reference to the power supply terminal Vdd1 in the semiconductor integrated circuit to which the protection circuit of FIG. 1 is applied. The path of the discharge current when the circuit functions normally is shown. However, according to the verification by the present inventors, the wiring impedance of the protection circuit as viewed from the reference power supply terminal is increased due to the arrangement relationship between the internal circuit, the protection circuit, and the power supply terminal, and the elements constituting the internal circuit and the protection Depending on the relationship between the constants of the elements, the discharge current may escape through the internal circuit without passing through the assumed discharge current path. FIG. 9 shows an example of such discharge. It has been clarified that such an electric discharge may cause destruction of elements constituting the internal circuit.

また、従来の静電保護回路では、内部回路や保護回路のレイアウト設計により静電破壊耐量を高めるようにすると設計の自由度が制約されるため、設計に長い時間を要する。これとともに、試作後に静電破壊が検出された場合には、これを回避するためレイアウト設計をやり直す必要が生じ、ICの開発期間が延びたりするという課題がある。   Further, in the conventional electrostatic protection circuit, if the electrostatic breakdown resistance is increased by designing the layout of the internal circuit and the protection circuit, the degree of freedom in design is restricted, and thus a long time is required for the design. At the same time, when electrostatic breakdown is detected after trial manufacture, it is necessary to redo the layout design to avoid this, and there is a problem that the IC development period is extended.

なお、本発明に関連する従来の静電保護回路に関する発明としては、例えば特許文献1に記載の発明がある。この先願発明は、アナログ回路用の電源電圧端子とデジタル回路用の電源電圧端子との間に、双方向ダイオードからなる保護回路が設けられており、この点で本発明と類似する。しかしながら、特許文献1の先願発明では、アナログ回路用の電源電圧とデジタル回路用の電源電圧とは、同一レベルの電圧である。従って、同一レベルの複数の電源電圧間に双方向ダイオードからなる保護回路を設けるとともに、異なるレベルの異電源電圧間にも保護回路を設けるようにした本願発明と上記先願発明とは、明らかに構成が異なる。   As an invention related to a conventional electrostatic protection circuit related to the present invention, there is an invention described in Patent Document 1, for example. The prior invention is similar to the present invention in that a protection circuit comprising a bidirectional diode is provided between a power supply voltage terminal for an analog circuit and a power supply voltage terminal for a digital circuit. However, in the prior invention of Patent Document 1, the power supply voltage for the analog circuit and the power supply voltage for the digital circuit are at the same level. Therefore, the present invention in which a protection circuit composed of a bidirectional diode is provided between a plurality of power supply voltages at the same level and a protection circuit is provided between different power supply voltages at different levels is clearly different from the prior invention. The configuration is different.

この発明の目的は、2以上の電源系を有する半導体集積回路において、静電気やサージ電圧による内部素子の破壊を有効に防止することができる静電破壊防止技術を提供することにある。
この発明の他の目的は、レイアウト設計の自由度を制約したり内部回路や保護回路のレイアウト設計期間を延ばしたりすることなく、静電破壊耐量を高めることができる半導体集積回路技術を提供することにある。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
An object of the present invention is to provide an electrostatic breakdown prevention technique capable of effectively preventing destruction of internal elements due to static electricity or surge voltage in a semiconductor integrated circuit having two or more power supply systems.
Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit technology that can increase the resistance to electrostatic breakdown without restricting the degree of freedom in layout design or extending the layout design period of internal circuits and protection circuits. It is in.
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、複数の電源系を備え各電源系はそれぞれ複数の電源端子と複数の電源ラインを有するようにされた半導体集積回路において、各電源系の複数の電源ライン間は双方向ダイオード対からなる2段の保護回路を介して接続する。また、各電源系の前記2段の保護回路間のラインの間は、並列形態のMOSFETと直列ダイオードとからなる保護回路を介して接続し、少なくとも1つの信号端子に対応して設けられた保護素子は該信号端子と前記2段の保護回路間のラインのいずれかとの間に接続するようにした。
Outlines of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
That is, in a semiconductor integrated circuit having a plurality of power supply systems and each power supply system having a plurality of power supply terminals and a plurality of power supply lines, a space between the plurality of power supply lines of each power supply system is formed of a pair of bidirectional diodes. Connect through stage protection circuit. The lines between the two-stage protection circuits of each power supply system are connected via a protection circuit composed of a parallel MOSFET and a series diode, and are provided corresponding to at least one signal terminal. The element is connected between the signal terminal and one of the lines between the two-stage protection circuits.

一般に、信号端子に対応して設けられた保護素子は該信号端子と電源端子に直接接続されている電源ラインとの間に接続されるため、内部回路や電源ラインの配線レイアウトによっては保護素子から見た電源ラインのインピーダンスが高くなることがあり、信号端子に印加された静電気を逃がす放電経路が内部回路を通るおそれがある。   Generally, a protection element provided corresponding to a signal terminal is connected between the signal terminal and a power supply line directly connected to the power supply terminal. The impedance of the seen power supply line may be high, and there is a possibility that a discharge path for releasing static electricity applied to the signal terminal passes through the internal circuit.

これに対し、上記した手段によれば、保護素子が信号端子と2段の保護回路間のラインのいずれかとの間に接続されることにより、保護素子から見た電源ラインのインピーダンスを低くすることができ、それによって静電気を逃がす放電経路が内部回路を通るのを回避して、静電破壊耐量を高めることができる。また、保護素子の信号端子接続側端子と反対側の端子を電源端子に直接接続されている電源ラインから2段の保護回路間のラインのいずれかに代える設計変更は、内部回路や電源ラインのレイアウトを代える設計変更に比べると短時間に行なうことができる。それによって、半導体集積回路の開発期間を短縮することができるようになる。   On the other hand, according to the above-described means, the protection element is connected between the signal terminal and one of the lines between the two-stage protection circuits, thereby reducing the impedance of the power supply line viewed from the protection element. Therefore, it is possible to prevent the discharge path for releasing static electricity from passing through the internal circuit and to increase the electrostatic breakdown resistance. In addition, the design change in which the terminal opposite to the signal terminal connection side terminal of the protection element is changed from the power supply line directly connected to the power supply terminal to one of the lines between the two-stage protection circuits is Compared to a design change that changes the layout, this can be done in a short time. Thereby, the development period of the semiconductor integrated circuit can be shortened.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
すなわち、本発明に従うと、レイアウト設計の自由度を制約したり内部回路や保護回路のレイアウト設計期間を延ばしたりすることなく、静電破壊耐量を高めることができる半導体集積回路を実現することができる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
In other words, according to the present invention, it is possible to realize a semiconductor integrated circuit capable of increasing the electrostatic breakdown resistance without restricting the degree of freedom in layout design or extending the layout design period of the internal circuit or the protection circuit. .

図1は、本発明に先立って検討した静電保護回路を示す回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an electrostatic protection circuit studied prior to the present invention. 図2は、本発明に先立って検討した静電保護回路において、電源端子Gnd1を基準にして信号端子S1d1に正の静電気が印加された場合に、保護回路が正常に機能したときの放電電流の経路を示す回路説明図である。FIG. 2 shows the discharge current when the protection circuit functions normally when positive static electricity is applied to the signal terminal S1d1 with respect to the power supply terminal Gnd1 in the electrostatic protection circuit studied prior to the present invention. It is circuit explanatory drawing which shows a path | route. 図3は、本発明に先立って検討した静電保護回路において、電源端子Gnd1を基準にして信号端子S1d1に負の静電気が印加された場合に、保護回路が正常に機能したときの放電電流の経路を示す回路説明図である。FIG. 3 shows the discharge current when the protection circuit functions normally when negative static electricity is applied to the signal terminal S1d1 with respect to the power supply terminal Gnd1 in the electrostatic protection circuit studied prior to the present invention. It is circuit explanatory drawing which shows a path | route. 図4は、本発明に先立って検討した静電保護回路において、電源端子Vdd1を基準にして信号端子S1d1に正の静電気が印加された場合に、保護回路が正常に機能したときの放電電流の経路を示す回路説明図である。FIG. 4 shows the discharge current when the protective circuit functions normally when positive static electricity is applied to the signal terminal S1d1 with respect to the power supply terminal Vdd1 in the electrostatic protection circuit studied prior to the present invention. It is circuit explanatory drawing which shows a path | route. 図5は、本発明に先立って検討した静電保護回路において、電源端子Vdd1を基準にして信号端子S1d1に負の静電気が印加された場合に、保護回路が正常に機能したときの放電電流の経路を示す回路説明図である。FIG. 5 shows the discharge current when the protective circuit functions normally when negative static electricity is applied to the signal terminal S1d1 with respect to the power supply terminal Vdd1 in the electrostatic protection circuit studied prior to the present invention. It is circuit explanatory drawing which shows a path | route. 図6は、本発明に先立って検討した静電保護回路において、電源端子Vcc1を基準にして信号端子S1d1に正の静電気が印加された場合に、保護回路が正常に機能したときの放電電流の経路を示す回路説明図である。FIG. 6 shows the discharge current when the protective circuit functions normally when positive static electricity is applied to the signal terminal S1d1 with respect to the power supply terminal Vcc1 in the electrostatic protection circuit studied prior to the present invention. It is circuit explanatory drawing which shows a path | route. 図7は、本発明に先立って検討した静電保護回路において、電源端子Vcc1を基準にして信号端子S1d1に負の静電気が印加された場合に、保護回路が正常に機能したときの放電電流の経路を示す回路説明図である。FIG. 7 shows the discharge current when the protection circuit functions normally when negative static electricity is applied to the signal terminal S1d1 with respect to the power supply terminal Vcc1 in the electrostatic protection circuit studied prior to the present invention. It is circuit explanatory drawing which shows a path | route. 図8は、本発明に先立って検討した静電保護回路において、電源端子Vdd1を基準にして信号端子S2d1に正の静電気が印加された場合に、保護回路が正常に機能したときの放電電流の経路を示す回路説明図である。FIG. 8 shows the discharge current when the protective circuit functions normally when positive static electricity is applied to the signal terminal S2d1 with respect to the power supply terminal Vdd1 in the electrostatic protection circuit studied prior to the present invention. It is circuit explanatory drawing which shows a path | route. 図9は、本発明に先立って検討した静電保護回路において、電源端子Vdd1を基準にして信号端子S2d1に正の静電気が印加された場合に、保護回路が正常に機能せず内部回路を通る放電経路が形成された様子を示す回路説明図である。FIG. 9 shows an electrostatic protection circuit studied prior to the present invention. When positive static electricity is applied to the signal terminal S2d1 with respect to the power supply terminal Vdd1, the protection circuit does not function normally and passes through the internal circuit. It is circuit explanatory drawing which shows a mode that the discharge path was formed. 図10は、本発明に先立って検討した静電保護回路を備えた半導体集積回路において、電源端子Vdd3を基準にして信号端子S2d3に正の静電気が印加された場合に想定される放電経路を示す回路説明図である。FIG. 10 shows a discharge path assumed when positive static electricity is applied to the signal terminal S2d3 with respect to the power supply terminal Vdd3 in the semiconductor integrated circuit including the electrostatic protection circuit examined prior to the present invention. It is circuit explanatory drawing. 図11は、本発明に係る静電保護回路の一実施例と、電源端子Vdd1を基準にして信号端子S2d1に正の静電気が印加された場合の放電経路を示す回路説明図である。FIG. 11 is a circuit explanatory diagram showing an example of the electrostatic protection circuit according to the present invention and a discharge path when positive static electricity is applied to the signal terminal S2d1 with reference to the power supply terminal Vdd1. 図12は、第1の実施例の静電保護回路の変形例と、該変形例において電源端子Vdd1を基準にして信号端子S2d1に正の静電気が印加された場合の放電経路を示す回路説明図である。FIG. 12 is a circuit explanatory diagram showing a modified example of the electrostatic protection circuit of the first embodiment and a discharge path when positive static electricity is applied to the signal terminal S2d1 with reference to the power supply terminal Vdd1 in the modified example. It is. 図13は、図11の実施例の静電保護回路を備えた半導体集積回路と、該半導体集積回路において電源端子Vdd3を基準にして信号端子S2d3に正の静電気が印加された場合に想定される放電経路を示す回路説明図である。FIG. 13 is assumed when a semiconductor integrated circuit including the electrostatic protection circuit of the embodiment of FIG. 11 and a positive static electricity is applied to the signal terminal S2d3 with reference to the power supply terminal Vdd3 in the semiconductor integrated circuit. It is circuit explanatory drawing which shows a discharge path | route. 図14は、第2の実施例に係る静電保護回路の構成と、それを適用した半導体集積回路において電源端子Vdd3を基準にして信号端子S2d3に正の静電気が印加された場合に想定される放電経路を示す回路説明図である。FIG. 14 is assumed when a positive static electricity is applied to the signal terminal S2d3 with reference to the power supply terminal Vdd3 in the configuration of the electrostatic protection circuit according to the second embodiment and the semiconductor integrated circuit to which the electrostatic protection circuit is applied. It is circuit explanatory drawing which shows a discharge path | route. 図15は、実施例の静電保護回路を構成する保護ダイオードの構造の具体例を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a specific example of the structure of the protection diode constituting the electrostatic protection circuit of the example. 図16は、実施例の異電源間保護回路を構成する保護用MOSFETの構造の具体例を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing a specific example of the structure of a protection MOSFET constituting the protection circuit between different power sources of the embodiment. 図17は、本発明を適用して好適な半導体集積回路の一例として、DVD装置に使用され光ピックアップからの信号を処理するアナログフロントエンドLSIの構成例を示すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of an analog front-end LSI that is used in a DVD device and processes a signal from an optical pickup as an example of a semiconductor integrated circuit that is suitable for application of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

11a,11b 同一レベルの第1の電源端子間の保護回路
12a,12b 同一レベルの第2の電源端子間の保護回路
13a,13b 複数のグランド端子間の保護回路
14a〜14d 信号端子に設けられる保護回路
15a,15b 異電源ライン間の保護回路
21a,21b Vcc系内部回路
22a,22b Vdd系内部回路
100 半導体基板
111 N型埋め込み分離領域
112 横方向分離領域
120 島領域(ダイオード形成領域)
121 アノード領域
122 カソード領域
130 ゲート電極
141,142 N型ソース・ドレイン領域
150 ゲート・ソース間抵抗となる低濃度N型領域
11a, 11b Protection circuit between first power supply terminals at the same level 12a, 12b Protection circuit between second power supply terminals at the same level 13a, 13b Protection circuit between a plurality of ground terminals 14a-14d Protection provided at signal terminals Circuits 15a and 15b Protection circuits between different power supply lines 21a and 21b Vcc internal circuit 22a and 22b Vdd internal circuit 100 Semiconductor substrate 111 N-type buried isolation region 112 Lateral isolation region 120 Island region (diode formation region)
121 Anode region 122 Cathode region 130 Gate electrode 141, 142 N-type source / drain region 150 Low-concentration N-type region for gate-source resistance

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
図11には、本発明に係る静電保護回路を適用した半導体集積回路が示されている。特に制限されるものでないが、図11の半導体集積回路は、VccとVddの2種類の電源系とグランド系(GND)を備えるとともに、各電源系ごとに複数の電源端子が設けられている。図11には、これら複数の電源端子のうち各電源系ごとに2個の端子が示されている。すなわち、Vcc1,Vcc2はVcc電源系の電源端子、Vdd1,Vdd2はVdd電源系の電源端子、Gnd1,Gnd2はグランド系の基準電源端子である。さらに、グランド系を安定させるため、共通グランド端子CGndと共通グランドラインCGLが設けられている。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 11 shows a semiconductor integrated circuit to which the electrostatic protection circuit according to the present invention is applied. Although not particularly limited, the semiconductor integrated circuit of FIG. 11 includes two types of power supply systems, Vcc and Vdd, and a ground system (GND), and a plurality of power supply terminals are provided for each power supply system. FIG. 11 shows two terminals for each power supply system among the plurality of power supply terminals. That is, Vcc1 and Vcc2 are Vcc power supply terminals, Vdd1 and Vdd2 are Vdd power supply terminals, and Gnd1 and Gnd2 are ground reference power supply terminals. Furthermore, in order to stabilize the ground system, a common ground terminal CGnd and a common ground line CGL are provided.

この実施例では、電源電圧VccはVddよりも高いレベルの電圧(Vcc>Vdd)である。このように、2種類の電源系が設けられているのは、高い電圧で動作するバイポーラトランジスタ回路と、低い電圧で動作するCMOS回路とが設けられているためである。半導体集積回路がバイポーラトランジスタ回路とCMOS回路とが混在した回路として構成されている場合、Vccは例えば5V、Vddは3.3Vのような電位が選択される。図11において、21a,21bはバイポーラトランジスタ回路からなる内部回路、22a,22bはCMOS回路からなる内部回路である。尚、22a、22bはバイポーラトランジスタ及びCMOSが混在した回路であってもよい。又21a、21b、22a、22bはそれぞれグランド系の基準電源も供給される。   In this embodiment, the power supply voltage Vcc is a voltage of a level higher than Vdd (Vcc> Vdd). The two types of power supply systems are provided in this way because a bipolar transistor circuit that operates at a high voltage and a CMOS circuit that operates at a low voltage are provided. When the semiconductor integrated circuit is configured as a circuit in which a bipolar transistor circuit and a CMOS circuit are mixed, a potential such as 5 cc for Vcc and 3.3 V for Vdd is selected. In FIG. 11, 21a and 21b are internal circuits composed of bipolar transistor circuits, and 22a and 22b are internal circuits composed of CMOS circuits. Note that 22a and 22b may be circuits in which bipolar transistors and CMOS are mixed. Each of 21a, 21b, 22a and 22b is also supplied with a ground reference power supply.

この実施例の半導体集積回路では、同一レベルの電源電圧Vccが印加される2つの電源端子Vcc1,Vcc2間はラインL1により接続され、該ラインL1上に双方向並列接続のダイオード対からなる2つの保護回路11a,11bが設けられている。   In the semiconductor integrated circuit of this embodiment, two power supply terminals Vcc1 and Vcc2 to which the same level of power supply voltage Vcc is applied are connected by a line L1, and two parallel parallel connection diode pairs are provided on the line L1. Protection circuits 11a and 11b are provided.

また、同一レベルの電源電圧Vddが印加される2つの電源端子Vdd1,Vdd2間はラインL2により接続され、該電源ラインL2上に双方向並列接続のダイオード対からなる2つの保護回路12a,12bが設けられている。さらに、接地電位GNDが印加される2つのグランド端子Gnd1,Gnd2間がラインL3により接続され、該ラインL3上に双方向並列接続のダイオード対からなる2つの保護回路13a,13bが設けられている。   Further, the two power supply terminals Vdd1 and Vdd2 to which the same level of the power supply voltage Vdd is applied are connected by a line L2, and two protection circuits 12a and 12b composed of bidirectional parallel connected diode pairs are provided on the power supply line L2. Is provided. Further, the two ground terminals Gnd1 and Gnd2 to which the ground potential GND is applied are connected by a line L3, and two protection circuits 13a and 13b each including a pair of bidirectionally connected diodes are provided on the line L3. .

さらに、Vcc系回路の信号端子S1c1には、ラインL1に向かって順方向となるダイオードDcc1とグランド端子Gnd1に向かって逆方向となるダイオードDcg1とからなる保護回路14aが設けられている。信号端子S2c1には、ラインL1に向かって順方向となるダイオードDc2c1とグランド端子Gnd2に向かって逆方向となるダイオードDc2g1とからなる保護回路14bが設けられている。   Further, the signal terminal S1c1 of the Vcc system circuit is provided with a protection circuit 14a including a diode Dcc1 that is forward directed toward the line L1 and a diode Dcg1 that is reversed toward the ground terminal Gnd1. The signal terminal S2c1 is provided with a protection circuit 14b including a diode Dc2c1 that is forward directed toward the line L1 and a diode Dc2g1 that is reversed toward the ground terminal Gnd2.

Vdd系回路の信号端子S1d1には、ラインL2に向かって順方向となるダイオードDdd1とグランド端子Gnd1に向かって逆方向となるダイオードDdg1とからなる保護回路14cが設けられている。信号端子S2d1には、ラインL2に向かって順方向となるダイオードDd2g1とグランド端子Gnd2に向かって逆方向となるダイオードDd2d1とからなる保護回路14dが設けられている。   The signal terminal S1d1 of the Vdd system circuit is provided with a protection circuit 14c composed of a diode Ddd1 that is in the forward direction toward the line L2 and a diode Ddg1 that is in the opposite direction toward the ground terminal Gnd1. The signal terminal S2d1 is provided with a protection circuit 14d including a diode Dd2g1 that is forward directed toward the line L2 and a diode Dd2d1 that is reversed toward the ground terminal Gnd2.

さらに、ラインL1上の保護回路11aと11bとの接続ノードNescと、インL2上の保護回路12aと12bとの接続ノードNesdとの間には、異電源間保護回路15aが設けられている。また、ラインL2上の保護回路12aと12bとの接続ノードNesdと、ラインL3上の保護回路13aと13bとの接続ノードNesgとの間には、異電源間保護回路15bが設けられている。   Further, a different power source protection circuit 15a is provided between the connection node Nesc between the protection circuits 11a and 11b on the line L1 and the connection node Nesd between the protection circuits 12a and 12b on the in L2. Further, a different power source protection circuit 15b is provided between the connection node Nesd between the protection circuits 12a and 12b on the line L2 and the connection node Nesg between the protection circuits 13a and 13b on the line L3.

このうち、異電源間保護回路15aは、ゲートとソースが抵抗R0n1を介して結合されたMOSFET Mn01と2個の直列のダイオードDdc1,Ddc2とから構成されている。異電源間保護回路15bは、ゲートとソースが抵抗R0n2を介して結合されたMOSFET Mn02から構成されている。   Among these, the different power supply protection circuit 15a is composed of a MOSFET Mn01 whose gate and source are coupled via a resistor R0n1 and two series diodes Ddc1 and Ddc2. The different power supply protection circuit 15b includes a MOSFET Mn02 in which a gate and a source are coupled via a resistor R0n2.

本発明に先立って検討した静電保護回路を示す図1と比較すると分かるように、本実施例の静電保護回路と図1の静電保護回路との差異は、保護回路14a,14bを構成するダイオードDcc1, Dc2c1のカソード端子が、電源端子Vcc1,Vcc2ではなく、保護回路11aと11b間の電源ラインL1に接続されている点にある。また、同様に、保護回路14c,14dを構成するダイオードDdd1, D2d1のカソード端子が、電源端子Vdd1,Vdd2ではなく、保護回路12cと12d間のラインL2に接続されている。   As can be seen from a comparison with FIG. 1 showing the electrostatic protection circuit studied prior to the present invention, the difference between the electrostatic protection circuit of this embodiment and the electrostatic protection circuit of FIG. The cathode terminals of the diodes Dcc1 and Dc2c1 are connected to the power supply line L1 between the protection circuits 11a and 11b, not the power supply terminals Vcc1 and Vcc2. Similarly, the cathode terminals of the diodes Ddd1 and D2d1 constituting the protection circuits 14c and 14d are connected to the line L2 between the protection circuits 12c and 12d instead of the power supply terminals Vdd1 and Vdd2.

前述したように、図1の回路では、電源端子Vdd1を基準にして他の電源系(Vdd2)の信号端子S2d1に正の静電気が印加された場合に、図9のように、本来の放電経路を通らずに内部回路を通して放電電流が抜けてしまうことがある。これに対し、図11の回路では、太線Aで示すように、内部回路を通らずにラインL2を含む放電経路を通して放電電流が流れるようになる。この実施例の放電経路のインピーダンスは、図9において信号端子S2d1から電源端子Vdd2までの放電経路や内部回路を通る放電経路のインピーダンスよりも低くなる場合がある。そのため、本実施例を適用することにより、例えば図12のようにVdd1系の内部回路22aとVdd2系の内部回路22bが近接して配置されていたとしても、本来の放電経路を通して放電がなされて、内部回路を構成する素子が静電破壊されるのを回避することができる。   As described above, in the circuit of FIG. 1, when positive static electricity is applied to the signal terminal S2d1 of another power supply system (Vdd2) with reference to the power supply terminal Vdd1, the original discharge path is as shown in FIG. The discharge current may escape through the internal circuit without passing through. On the other hand, in the circuit of FIG. 11, as indicated by the thick line A, the discharge current flows through the discharge path including the line L2 without passing through the internal circuit. The impedance of the discharge path in this embodiment may be lower than the impedance of the discharge path from the signal terminal S2d1 to the power supply terminal Vdd2 and the discharge path passing through the internal circuit in FIG. Therefore, by applying this embodiment, even if the Vdd1 internal circuit 22a and the Vdd2 internal circuit 22b are arranged close to each other as shown in FIG. 12, for example, the discharge is made through the original discharge path. It is possible to avoid electrostatic breakdown of the elements constituting the internal circuit.

なお、異電源間保護回路15aと15bに含まれるゲートとソースが抵抗R0n1を介して結合されたMOSFETは、通常はチャネルに全く電流が流れないが、図5や図7のように、電源端子Vcc1またはVdd1を基準にして信号端子S1d1に負の静電気が印加された場合に、パンチスルー効果で電流が流れる。これにより、内部回路を通さずに放電電流を流すことができる。   In the MOSFET in which the gates and sources included in the different power supply protection circuits 15a and 15b are coupled via the resistor R0n1, normally, no current flows through the channel. However, as shown in FIG. 5 and FIG. When negative static electricity is applied to the signal terminal S1d1 with respect to Vcc1 or Vdd1, a current flows due to the punch-through effect. As a result, the discharge current can flow without passing through the internal circuit.

この実施例においては、異電源間保護回路15aと15bのうち、15aにのみ直列のダイオードDdc1,Ddc2がMOSFETと並列に設けられている。これは、電源端子Vcc1を基準にして信号端子S1d1に正の静電気が印加された場合に、信号端子S1d1から保護素子Ddd1,ラインL2,異電源間保護回路15aのダイオードDdc2,Ddc1、ラインL1、保護素子Dec1を介して電源端子Vcc1に流れる放電電流を流すためDdc1,Ddc2がある方が望ましい一方、電源端子Vdd1を基準にして信号端子S1d1に正の静電気が印加された場合には、信号端子S1d1から保護素子Ddd1,ラインL2,保護素子Ded1を介して電源端子Vdd1に流れるような放電経路を通るので異電源間保護回路15bを通らない放電経路があるからである。又ラインL3からL2に流れるような放電経路が仮にできたとしても、CMOSで構成されるVdd系内部回路を構成する際に、NMOSのPwellがGND系電源ラインからGNDに、PMOSのNwellがVdd系電源ラインからVddにバイアスされるため、L3からL2に流れる方向が順方向である1段のダイオードが大量に形成される。例えばこの面積はチップ全体の10%近くを占めるため、あえて異電源間保護回路15bに並列にダイオードを設ける必要はない。異電源間保護回路15aにダイオード1つだけでなく2個直列に設けられているのは、ダイオード1つだけでは逆方向耐圧が小さく、図7のような放電経路で電流が流れようとしたときにダイオードが破壊されてしまうおそれがあるためである。   In this embodiment, among the different power supply protection circuits 15a and 15b, diodes Ddc1 and Ddc2 in series only with 15a are provided in parallel with the MOSFET. This is because when a positive static electricity is applied to the signal terminal S1d1 with reference to the power supply terminal Vcc1, the protection element Ddd1, the line L2, the diodes Ddc2, Ddc1, the line L1, the protection circuit 15a between the different power supplies. It is desirable to have Ddc1 and Ddc2 in order to flow a discharge current flowing through the protective element Dec1 to the power supply terminal Vcc1. On the other hand, when positive static electricity is applied to the signal terminal S1d1 with respect to the power supply terminal Vdd1, the signal terminal This is because there is a discharge path that does not pass through the different power supply protection circuit 15b because the discharge path flows from S1d1 to the power supply terminal Vdd1 through the protection element Ddd1, the line L2, and the protection element Ded1. Even if a discharge path that flows from the line L3 to the line L2 is created, when configuring a Vdd internal circuit composed of CMOS, the NMOS Pwell is connected to the GND from the GND power supply line, and the PMOS Nwell is connected to the Vdd. Since it is biased to Vdd from the system power supply line, a large number of one-stage diodes whose forward direction is from L3 to L2 are formed. For example, since this area occupies nearly 10% of the entire chip, it is not necessary to provide a diode in parallel with the protection circuit 15b between different power sources. The reason why not only one diode but two diodes are provided in series in the different power supply protection circuit 15a is that the reverse withstand voltage is small with only one diode, and current flows through the discharge path as shown in FIG. This is because the diode may be destroyed.

図13には、図11の実施例を適用した半導体集積回路全体のレイアウトの一例が示されている。図13において図11と同一の回路や素子には、同一の符号を付して重複した説明は省略する。   FIG. 13 shows an example of the layout of the entire semiconductor integrated circuit to which the embodiment of FIG. 11 is applied. In FIG. 13, the same circuits and elements as those in FIG.

図13の半導体集積回路においては、チップの各辺に沿って、内部回路に電源電圧Vccを給電するVcc系電源ライン同士を2つの双方向ダイオードを介して接続するためのラインL1と、内部回路に電源電圧Vddを給電するVdd系電源ライン同士を2つの双方向ダイオードを介して接続するためのラインL2とが、それぞれ環状(ループ)をなすように配置されている。そして、ラインL1とL2との間に異電源間保護回路15aが設けられ、ラインL2と接地点(グランドライン)との間に異電源間保護回路15bが設けられている。なお、図13では、ラインL3,CGL(GND)の図示が省略されているが、ラインL1(Vcc)やL2(Vdd)と同様に環状をなすように配置されている。   In the semiconductor integrated circuit of FIG. 13, along each side of the chip, a line L1 for connecting Vcc power supply lines for supplying the power supply voltage Vcc to the internal circuit via two bidirectional diodes, and the internal circuit Lines L2 for connecting the Vdd power supply lines for supplying the power supply voltage Vdd to each other via two bidirectional diodes are arranged in a loop (loop). A different power supply protection circuit 15a is provided between the lines L1 and L2, and a different power supply protection circuit 15b is provided between the line L2 and the ground point (ground line). In FIG. 13, the lines L3 and CGL (GND) are not shown, but they are arranged in a ring shape like the lines L1 (Vcc) and L2 (Vdd).

比較のため、図1の検討技術を適用した半導体集積回路全体のレイアウトの一例を図10に示す。さらに、図10および図13には、電源端子Vdd3を基準にして信号端子S2d3に正の静電気が印加された場合に、設計段階で想定される放電経路が太線で示されている。   For comparison, FIG. 10 shows an example of the layout of the entire semiconductor integrated circuit to which the study technique of FIG. 1 is applied. Further, in FIG. 10 and FIG. 13, the discharge path assumed in the design stage is indicated by a bold line when positive static electricity is applied to the signal terminal S2d3 with reference to the power supply terminal Vdd3.

図1の検討技術を適用した半導体集積回路では、図10のように、想定される放電経路がかなり迂回した冗長な経路となっている。そのため、想定放電経路のインピーダンスが高くなって、内部回路を通して放電経路が生成されるおそれがある。これに対し、図11の実施例を適用した図13の半導体集積回路では、図13に太線で示されているように、想定される放電経路がかなり短くなっている。そのため、想定放電経路のインピーダンスは低くなって、内部回路を通して放電経路が生成されるおそれは少なく静電破壊耐量が向上される。   In the semiconductor integrated circuit to which the study technique of FIG. 1 is applied, as shown in FIG. 10, the assumed discharge path is a redundant path that is considerably detoured. Therefore, the impedance of the assumed discharge path becomes high, and there is a possibility that the discharge path is generated through the internal circuit. On the other hand, in the semiconductor integrated circuit of FIG. 13 to which the embodiment of FIG. 11 is applied, the assumed discharge path is considerably shortened as shown by the thick line in FIG. Therefore, the impedance of the assumed discharge path is lowered, and there is little possibility that the discharge path is generated through the internal circuit, and the electrostatic breakdown resistance is improved.

図14には、本発明を適用した半導体集積回路の他の実施例の全体レイアウトが示されている。
図14において図13と同一の回路や素子には、同一の符号を付して重複した説明は省略する。図14と図13の差異は、次の点にある。図13ではVdd系内部回路用の信号端子S1d1,S1d2,S1d3……S4d1,S4d1,S4d2,S4d3の保護回路14a〜14eの一方の保護ダイオードのカソードがすべてラインL2(Vdd)に接続されている。これに対し、図14では信号端子S2d3の保護回路14eの保護ダイオードDd2d3のみカソードがラインL2(Vdd)に接続され、他の保護ダイオードのカソードは電源端子Vdd2に直結の給電ラインLvdに接続されている。
FIG. 14 shows the overall layout of another embodiment of the semiconductor integrated circuit to which the present invention is applied.
In FIG. 14, the same circuits and elements as those in FIG. The difference between FIG. 14 and FIG. 13 is as follows. In FIG. 13, the cathodes of the protection diodes 14a to 14e of the signal terminals S1d1, S1d2, S1d3... S4d1, S4d1, S4d2, and S4d3 for the Vdd internal circuit are all connected to the line L2 (Vdd). . On the other hand, in FIG. 14, only the protection diode Dd2d3 of the protection circuit 14e of the signal terminal S2d3 has the cathode connected to the line L2 (Vdd), and the cathodes of the other protection diodes are connected to the power supply line Lvd directly connected to the power supply terminal Vdd2. Yes.

この実施例のように、Vdd系内部回路用の信号端子の保護回路14の保護ダイオードのカソードを、放電経路のインピーダンスに応じてVdd給電電源ラインLvdに接続するものと、保護回路間のラインL2に接続するものとに分けることで、すべての信号端子の静電破壊耐量を向上させることができる場合もある。尚、作られる製品の特性に合わせてVcc系内部回路用信号端子の保護回路の一方の保護ダイオードのカソードがラインL1に接続されるのか、電源端子Vccの直結の給電ラインに接続されるのかは変更されてよく、Vdd系内部回路用信号端子の保護回路の一方の保護ダイオードのカソードがラインL2に接続されるのか、電源端子Vddの直結の給電ラインに接続されるのかは変更されてよい。   Like this embodiment, the cathode of the protection diode of the protection circuit 14 of the signal terminal for the Vdd internal circuit is connected to the Vdd power supply line Lvd according to the impedance of the discharge path, and the line L2 between the protection circuits In some cases, it is possible to improve the electrostatic breakdown resistance of all signal terminals by separating them into those to be connected. Whether the cathode of one protection diode of the Vcc internal circuit signal terminal protection circuit is connected to the line L1 or to the power supply line directly connected to the power supply terminal Vcc in accordance with the characteristics of the product to be manufactured. It may be changed, and it may be changed whether the cathode of one protection diode of the protection circuit for the Vdd system internal circuit signal terminal is connected to the line L2 or to the power supply line directly connected to the power supply terminal Vdd.

以上説明したように、上記実施例においては、保護素子が信号端子と2段の保護回路間のラインのいずれかとの間に接続されることにより、保護素子から見た電源ラインのインピーダンスを低くすることができ、それによって静電気を逃がす放電経路が内部回路を通るのを回避して、静電破壊耐量を高めることができる。   As described above, in the above embodiment, the impedance of the power supply line viewed from the protection element is lowered by connecting the protection element between the signal terminal and one of the lines between the two-stage protection circuits. Therefore, it is possible to avoid a discharge path for discharging static electricity through the internal circuit, and to increase the electrostatic breakdown resistance.

また、保護素子の信号端子接続側端子と反対側の端子を電源端子に直接接続されている電源ラインから2段の保護回路間のラインのいずれかに代える設計変更は、内部回路や電源ラインのレイアウトを代える設計変更に比べると短時間に行なうことができる。それによって、半導体集積回路の開発期間を短縮することができるようになる。言い換えると、レイアウト設計の自由度を制約したり内部回路や保護回路のレイアウト設計期間を延ばしたりすることなく、静電破壊耐量を高めることができる半導体集積回路を実現することができるという効果がある。   In addition, the design change in which the terminal opposite to the signal terminal connection side terminal of the protection element is changed from the power supply line directly connected to the power supply terminal to one of the lines between the two-stage protection circuits is Compared to a design change that changes the layout, this can be done in a short time. Thereby, the development period of the semiconductor integrated circuit can be shortened. In other words, there is an effect that it is possible to realize a semiconductor integrated circuit capable of increasing the electrostatic breakdown resistance without restricting the degree of freedom of layout design or extending the layout design period of the internal circuit or the protection circuit. .

図15には、前記実施例の保護回路11a,11b,12a,12b,13a,13b,15aを構成する保護ダイオードの構造の具体例が示されている。
この実施例の保護ダイオードは、P型単結晶シリコンのような半導体基板100内に形成されたN型埋め込み分離領域111と、該分離領域111に達するように枠状に形成された横方向分離領域112とにより囲まれた島領域120内に形成されている。この島領域120は、半導体基板100の上にエピタキシャル成長された層(以下、エピ層Epiと称する)110により構成され、横方向分離領域112は図示しないCMOS回路のNチャネルMOSFETが形成されるP型ウェル領域の形成工程と同一の工程で同時に形成されることで、表面側はP型領域P−WELLとされている。
FIG. 15 shows a specific example of the structure of the protection diode constituting the protection circuits 11a, 11b, 12a, 12b, 13a, 13b, and 15a of the embodiment.
The protection diode of this embodiment includes an N-type buried isolation region 111 formed in a semiconductor substrate 100 such as P-type single crystal silicon, and a lateral isolation region formed in a frame shape so as to reach the isolation region 111. It is formed in an island region 120 surrounded by 112. This island region 120 is constituted by a layer (hereinafter referred to as an epi layer Epi) 110 epitaxially grown on the semiconductor substrate 100, and the lateral isolation region 112 is a P type in which an N channel MOSFET of a CMOS circuit (not shown) is formed. The surface side is formed as a P-type region P-WELL by being formed at the same time as the well region forming step.

島領域120の表面に、保護ダイオードのアノード領域となるP型領域121と、カソード領域となるN型領域122が若干の距離をおいて形成されている。カソード領域となるN型領域122は、図示しないCMOS回路のNチャネルMOSFETソース・ドレイン領域となるN型領域よりも深くなるように形成されている。これにより、電流密度が小さくされて、放電電流が流れたときに素子が劣化したり破壊されたりするのが防止されるようになっている。   On the surface of the island region 120, a P-type region 121 serving as an anode region of the protection diode and an N-type region 122 serving as a cathode region are formed at a slight distance. The N-type region 122 serving as the cathode region is formed to be deeper than the N-type region serving as the N channel MOSFET source / drain region of the CMOS circuit (not shown). As a result, the current density is reduced to prevent the element from being deteriorated or destroyed when a discharge current flows.

P型領域P−WELLの下側にはP型埋め込み分離領域113が形成されている。横方向分離領域112の外側もP型ウェル領域の形成工程と同一の工程で同時に形成されるP型領域P−WELLとされている。横方向分離領域112自身は、図示しないCMOS回路のPチャネルMOSFETが形成されるN型ウェル領域の形成工程と同一の工程で同時に形成されることで、N型領域N−WELLとされている。   A P-type buried isolation region 113 is formed below the P-type region P-WELL. The outside of the lateral isolation region 112 is also a P-type region P-WELL formed at the same time in the same process as the P-type well region. The lateral isolation region 112 itself is formed as an N-type region N-WELL by being simultaneously formed in the same process as the process of forming an N-type well region in which a P-channel MOSFET of a CMOS circuit (not shown) is formed.

また、横方向分離領域112のN型ウェル領域と埋め込み分離領域111との間には、図示しない縦型バイポーラトランジスタの埋め込みコレクタ領域の形成工程と同一の工程で同時に形成されることで、N型領域NBLとされている。本実施例の保護ダイオードは、横方向分離領域112にアノード領域となるP型領域121と同一の電位が印加されるように、配線となる導電層が形成されている。この横方向分離領域112はの電位N型埋め込み分離領域111に伝達され、P型基板100との間が逆バイアスの状態にされる。   Further, the N-type well region of the lateral isolation region 112 and the buried isolation region 111 are simultaneously formed in the same process as the process of forming a buried collector region of a vertical bipolar transistor (not shown), thereby forming an N-type. The region is NBL. In the protection diode of this embodiment, a conductive layer serving as a wiring is formed so that the same potential as that of the P-type region 121 serving as an anode region is applied to the lateral isolation region 112. This lateral isolation region 112 is transmitted to the potential N-type buried isolation region 111 and is reverse-biased with the P-type substrate 100.

図15に示すような構造のダイオードによれば、アノード領域としてのP型領域121とN型埋め込み分離領域111が常に同一の電位にされている。そのため、ダイオード形成領域としてのP型領域120とN型埋め込み分離領域111とP型基板100との間に寄生PNPバイポーラトランジスタが存在していても、それがオンされることがないので、不所望なリーク電流が流れたり、ラッチアップを起こしたりすることがないという利点がある。   According to the diode having the structure as shown in FIG. 15, the P-type region 121 as the anode region and the N-type buried isolation region 111 are always at the same potential. Therefore, even if a parasitic PNP bipolar transistor exists between the P-type region 120 as the diode formation region, the N-type buried isolation region 111, and the P-type substrate 100, it is not turned on. There is an advantage that no leak current flows or latch-up occurs.

図16には、前記の実施例の保護回路15a,15bを構成するゲート・ソース結合の保護用MOSFETの構造の一実施例が示されている。
この実施例の保護用MOSFETは、半導体基板上のエピ層110の表面にゲート絶縁膜を介してゲート電極130が形成され、該ゲート電極130の両側のエピ層表面に、比較的深いN型ソース・ドレイン領域141,142が形成されている。このN型領域141,142は、例えば図示しない一般的な縦型バイポーラトランジスタのコレクタ引き出し口となるN型領域と同一の工程で形成されることで製造プロセスが簡略化されている。これとともに、このN型領域141,142は、図示しないCMOS回路を構成する通常のMOSFETのソース・ドレイン領域よりも深くされることで、放電電流が流される際の電流密度が小さくされて素子の劣化が防止されるようになっている。
FIG. 16 shows an embodiment of the structure of the gate-source coupling protection MOSFET constituting the protection circuits 15a and 15b of the above-described embodiment.
In the protection MOSFET of this embodiment, a gate electrode 130 is formed on the surface of the epi layer 110 on the semiconductor substrate via a gate insulating film, and a relatively deep N-type source is formed on the epi layer surface on both sides of the gate electrode 130. -Drain regions 141 and 142 are formed. For example, the N-type regions 141 and 142 are formed in the same process as the N-type region serving as a collector outlet of a general vertical bipolar transistor (not shown), thereby simplifying the manufacturing process. At the same time, the N-type regions 141 and 142 are made deeper than the source / drain regions of a normal MOSFET constituting a CMOS circuit (not shown), thereby reducing the current density when a discharge current flows and reducing the element density. Deterioration is prevented.

なお、図16において、150は保護用MOSFETのゲート・ソース間抵抗となる低濃度N型領域、151,152はこのN型領域150の両端に形成される電極とのコンタクト領域としての高濃度のN型領域である。低濃度N型領域150は図示しないバイポーラトランジスタのベース拡散領域と同一の工程で、また高濃度のN型領域151,152は図示しないバイポーラトランジスタのエミッタ領域と同一の工程で形成することによって、製造プロセスが簡略化されている。   In FIG. 16, 150 is a low-concentration N-type region that serves as a gate-source resistance of the protection MOSFET, and 151 and 152 are high-concentration regions as contact regions with electrodes formed at both ends of the N-type region 150. It is an N-type region. The low-concentration N-type region 150 is manufactured by the same process as the base diffusion region of the bipolar transistor (not shown), and the high-concentration N-type regions 151 and 152 are formed by the same process as the emitter region of the bipolar transistor (not shown). The process is simplified.

保護用MOSFETのN型ソース・ドレイン領域141,142は、バイポーラトランジスタのコレクタ引き出し口となるN型領域と同一の工程でなくてもよい。ただし、その場合にも、N型ソース・ドレイン領域141,142を図15の保護ダイオードのカソード領域としてのN型領域122と同一の工程で形成することができ、それによって製造プロセスの工程数増加を抑えることができる。   The N-type source / drain regions 141 and 142 of the protection MOSFET may not be the same process as the N-type region that becomes the collector outlet of the bipolar transistor. However, even in that case, the N-type source / drain regions 141 and 142 can be formed in the same process as the N-type region 122 as the cathode region of the protection diode in FIG. 15, thereby increasing the number of manufacturing processes. Can be suppressed.

図17には、本発明を適用して好適な半導体集積回路の一例として、光ピックアップからの信号を処理するアナログフロントエンドLSIとそれを用いたDVD装置の構成例が示されている。   FIG. 17 shows a configuration example of an analog front-end LSI that processes a signal from an optical pickup and a DVD apparatus using the analog front-end LSI as an example of a semiconductor integrated circuit that is suitable for application of the present invention.

アナログフロントエンドLSI200は、光ピックアップの光電変換回路から入力される信号をLSI内部の回路に適したレベルの信号に変換するレベルシフト回路などを有するインタフェース回路210を備える。また、アナログフロントエンドLSIは、ピックアップから入力される高周波の信号の包絡線を検出するなどの処理を行なうRF系回路220、記録位置(アドレス)を検出するためウォッブル(うねり)の抽出やID領域などを検出する第1検出回路230、MIRRやDefect(欠陥)などを検出する第2検出回路240を備える。さらに、アナログフロントエンドLSIは、フォーカス方向やトラッキング方向等の位置合せのためにピックアップからの信号を処理するサーボ系回路250、記録品質を検証するための信号抽出を行うOPC回路260、発光素子の出力を制御する自動パワー制御回路270、上位の制御用LSI300からの設定値を保持するレジスタ280を備える。   The analog front end LSI 200 includes an interface circuit 210 having a level shift circuit that converts a signal input from the photoelectric conversion circuit of the optical pickup into a signal of a level suitable for a circuit inside the LSI. The analog front-end LSI also includes an RF system circuit 220 that performs processing such as detecting an envelope of a high-frequency signal input from the pickup, wobble extraction and ID area detection for detecting a recording position (address). And a second detection circuit 240 for detecting MIRR, Defect, and the like. Further, the analog front-end LSI includes a servo system circuit 250 that processes a signal from the pickup for alignment in a focus direction, a tracking direction, and the like, an OPC circuit 260 that performs signal extraction for verifying recording quality, An automatic power control circuit 270 that controls the output and a register 280 that holds a set value from the higher-level control LSI 300 are provided.

上記回路ブロックのうち例えばインタフェース回路210の前段部にはVcc電源とVdd電源で動作するレベルシフト回路が設けられている。また、RF系回路220やサーボ系回路250、自動パワー制御回路270のアンプなどには、Vcc電源で動作するバイポーラトランジスタからなるアナログ回路が使用されることがある。一方、消費電力低減等の観点からレジスタ280などはCMOS回路からなるデジタル回路で構成されるのが望ましい。かかるアナログ・デジタル混載のアナログフロントエンドLSI200は、2電源で動作するように構成すると有効な半導体集積回路であり、これに前記実施例の静電保護回路を適用すると望ましい結果が得られる。   Among the circuit blocks, for example, a level shift circuit that operates with a Vcc power supply and a Vdd power supply is provided in a previous stage of the interface circuit 210. Further, an analog circuit composed of a bipolar transistor that operates with a Vcc power supply may be used for the amplifier of the RF system circuit 220, the servo system circuit 250, the automatic power control circuit 270, and the like. On the other hand, from the viewpoint of reducing power consumption, the register 280 and the like are preferably formed of a digital circuit formed of a CMOS circuit. The analog / digital mixed analog front-end LSI 200 is an effective semiconductor integrated circuit configured to operate with two power supplies, and a desirable result can be obtained by applying the electrostatic protection circuit of the above embodiment to this.

光ピックアップ400は、光ディスクに対してレーザー光を照射する発光素子を駆動するLDドライバ410や発光素子の光量を一定にするために発光強度を検出するフロントモニタ検出器420を備える。また、光ピックアップ400は、光ディスクからの反射光を電気信号に変換し増幅する光電変換用IC430、フォーカス方向やトラッキング方向等の位置合せをするアクチュエータ440などを備える。   The optical pickup 400 includes an LD driver 410 that drives a light emitting element that irradiates an optical disk with laser light, and a front monitor detector 420 that detects light emission intensity in order to make the light amount of the light emitting element constant. The optical pickup 400 also includes a photoelectric conversion IC 430 that converts reflected light from the optical disk into an electrical signal and amplifies it, an actuator 440 that aligns the focus direction, the tracking direction, and the like.

制御用LSI300は、アナログフロントエンドLSI200からの信号をAD変換するAD変換回路310、プログラムに従ってサーボ制御信号の生成などの処理を行なう中央処理ユニット(CPU)320を備える。また、制御用LSI300は、データの復号、符号化(圧縮)、エラー訂正、デコード(伸長)などを行なう機能も備えている。尚、制御用LSI300及びアナログフロントエンドLSI200は一つの半導体基板上に形成されてもよく、一つのパッケージに実装されたSIP(System In Package)としたICとされてもよい。   The control LSI 300 includes an AD conversion circuit 310 that AD converts a signal from the analog front end LSI 200, and a central processing unit (CPU) 320 that performs processing such as generation of a servo control signal according to a program. The control LSI 300 also has functions for performing data decoding, encoding (compression), error correction, decoding (decompression), and the like. Note that the control LSI 300 and the analog front end LSI 200 may be formed on a single semiconductor substrate, or may be an IC (SIP) mounted in one package.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記実施例では、VccとVddの2種類の電源系を有する半導体集積回路に適用したものを説明したが、3種類の電源系を有する半導体集積回路に適用することが可能である。   The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Nor. For example, in the above-described embodiment, the application to a semiconductor integrated circuit having two types of power supply systems of Vcc and Vdd has been described. However, the present invention can be applied to a semiconductor integrated circuit having three types of power supply systems.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるバイポーラトランジスタ回路とCMOS回路が混載したいわゆるBiCMOS半導体集積回路に適用したものを説明した。本発明は、それ限定されるものでなく、CMOS回路のみからなる半導体集積回路など2以上の電源系を備えた半導体集積回路一般に利用することができる。   In the above description, the invention mainly applied to the so-called BiCMOS semiconductor integrated circuit in which a bipolar transistor circuit and a CMOS circuit are mixedly used has been described. The present invention is not limited to this, and can be generally used for a semiconductor integrated circuit having two or more power supply systems such as a semiconductor integrated circuit composed of only a CMOS circuit.

Claims (21)

外部より第1電源系の電源電圧が印加される第1電源端子と、前記第1電源系の電源電圧を内部回路に供給する第1電源ラインと、外部より前記第1電源系の電源電圧よりも低いレベルの第2電源系の電源電圧が印加される第2電源端子と、前記第2電源系の電源電圧を内部回路に供給する第2電源ラインと、外部より前記第2電源系の電源電圧よりも低いレベルの基準電源電圧が印加されるグランド系の電源端子と、該グランド系の電源端子に印加された基準電源電圧を前記内部回路に供給するグランド系の電源ラインと、複数の信号端子と、を備えた半導体集積回路であって、
前記第2電源系は複数の第2電源端子と複数の第2電源ラインとを備え、前記複数の第2電源ライン同士は並列形態の双方向ダイオード対を含む2個の第1保護回路と該第1保護回路間を接続する中間ラインを介して接続され、
前記中間ラインと前記第1電源ラインとは第2保護回路を介して接続され、
前記中間ラインと前記グランド系の電源ラインとは第3保護回路を介して接続され、
前記複数の信号端子には、対応する信号端子と前記中間ラインとの間に接続された第1の保護素子と、対応する信号端子と前記グランド系の電源ラインとの間に接続された第2の保護素子とを含む第4保護回路が設けられている半導体集積回路。
From a first power supply terminal to which a power supply voltage of the first power supply system is applied from the outside, a first power supply line for supplying the power supply voltage of the first power supply system to an internal circuit, and from a power supply voltage of the first power supply system from the outside A second power supply terminal to which a power supply voltage of the second power supply system of a lower level is applied, a second power supply line for supplying the power supply voltage of the second power supply system to the internal circuit, and a power supply for the second power supply system from the outside A ground power supply terminal to which a reference power supply voltage of a level lower than the voltage is applied; a ground power supply line that supplies the reference power supply voltage applied to the ground power supply terminal to the internal circuit; and a plurality of signals A semiconductor integrated circuit comprising a terminal,
The second power supply system includes a plurality of second power supply terminals and a plurality of second power supply lines, and the plurality of second power supply lines includes two first protection circuits including a bidirectional diode pair in parallel form, Connected via an intermediate line connecting the first protection circuits,
The intermediate line and the first power supply line are connected via a second protection circuit,
The intermediate line and the ground power line are connected via a third protection circuit,
The plurality of signal terminals include a first protection element connected between the corresponding signal terminal and the intermediate line, and a second protection element connected between the corresponding signal terminal and the ground power line. A semiconductor integrated circuit provided with a fourth protection circuit including the protection element.
前記第2保護回路は、前記電源ラインに接続されたソースもしくはドレイン端子とゲート端子とが接続され、前記第1電源ラインにドレインもしくはソース端子が接続された絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、該トランジスタと並列に設けられ前記第1電源系の電源電圧に向かって順方向となる2個の直列形態のダイオードとからなる請求項1に記載の半導体集積回路。   The second protection circuit includes an insulated gate field effect transistor in which a source or drain terminal connected to the power supply line and a gate terminal are connected, and a drain or source terminal connected to the first power supply line, and the transistor 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising two series-shaped diodes provided in parallel with each other and in a forward direction toward the power supply voltage of the first power supply system. 前記第3保護回路は、前記グランド系の電源ラインに接続されたソースもしくはドレイン端子とゲート端子とが接続され、前記中間ラインにドレインもしくはソース端子が接続された第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタからなる請求項2に記載の半導体集積回路。   The third protection circuit includes a second insulated gate field effect transistor in which a source or drain terminal connected to the ground power line is connected to a gate terminal, and a drain or source terminal is connected to the intermediate line. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, comprising: 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタおよび前記第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタは、前記ソースもしくはドレイン端子と前記ゲート端子とが抵抗を介して接続されている請求項3に記載の半導体集積回路。   4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein the source or drain terminal and the gate terminal of the insulated gate field effect transistor and the second insulated gate field effect transistor are connected via a resistor. 前記第4保護回路の前記第1の保護素子は前記信号端子から前記中間ラインに向かって順方向となるように接続されたダイオードであり、前記第2の保護素子は前記グランド系の電源ラインから前記信号端子に向かって順方向となるように接続されたダイオードである請求項1に記載の半導体集積回路。   The first protection element of the fourth protection circuit is a diode connected in a forward direction from the signal terminal toward the intermediate line, and the second protection element is connected to the ground power supply line. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit is a diode connected in a forward direction toward the signal terminal. 前記中間ラインはループ状に設けられている請求項1に記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the intermediate line is provided in a loop shape. 前記第1電源端子に印加された電源電圧により動作する第1電源系の第1内部回路と、前記第2電源端子に印加された電源電圧により動作する第2電源系の第2内部回路とを備え、前記第1内部回路と第2内部回路には前記グランド系の電源ラインから前記基準電源電圧が供給される請求項1に記載の半導体集積回路。   A first internal circuit of a first power supply system that operates by a power supply voltage applied to the first power supply terminal; and a second internal circuit of a second power supply system that operates by a power supply voltage applied to the second power supply terminal. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the reference power supply voltage is supplied to the first internal circuit and the second internal circuit from the ground power supply line. 前記第1内部回路はアナログ回路であり、第2内部回路はデジタル回路である請求項7に記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 7, wherein the first internal circuit is an analog circuit, and the second internal circuit is a digital circuit. 前記第1内部回路はバイポーラトランジスタにより構成された回路であり、第2内部回路は絶縁ゲート型電界効果トランジスタにより構成された回路である請求項7に記載の半導体集積回路。   8. The semiconductor integrated circuit according to claim 7, wherein the first internal circuit is a circuit configured by a bipolar transistor, and the second internal circuit is a circuit configured by an insulated gate field effect transistor. 前記半導体集積回路は光ディスク装置を構成するアナログフロントエンド用半導体集積回路であり、前記複数の信号端子のいずれかに光ピックアップから供給される信号が入力される請求項1に記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit is an analog front-end semiconductor integrated circuit constituting an optical disk device, and a signal supplied from an optical pickup is input to any of the plurality of signal terminals. 外部より第1電源系の電源電圧が印加される第1電源端子と、前記第1電源系の電源電圧を内部回路に供給する第1電源ラインと、外部より前記第1電源系の電源電圧よりも低いレベルの第2電源系の電源電圧が印加される第2電源端子と、前記第2電源系の電源電圧を内部回路に供給する第2電源ラインと、外部より前記第2電源系の電源電圧よりも低いレベルの基準電源電圧が印加されるグランド系の電源端子と、該グランド系の電源端子に印加された基準電源電圧を前記内部回路に供給するグランド系の電源ラインと、複数の信号端子と、を備えた半導体集積回路であって、
前記第1電源系は複数の第1電源端子と複数の第1電源ラインとを備え、前記複数の第1電源ライン同士は並列形態の双方向ダイオード対を含む2個の第1保護回路と該第1保護回路間を接続する第1中間ラインを介して接続され、
前記第2電源系は複数の第2電源端子と複数の第2電源ラインとを備え、前記複数の第2電源ライン同士は並列形態の双方向ダイオード対を含む2個の第1保護回路と該第1保護回路間を接続する第2中間ラインを介して接続され、
前記グランド系は複数のグランド端子と複数のグランドラインとを備え、前記複数のグランドライン同士は並列形態の双方向ダイオード対を含む2個の第1保護回路と該第1保護回路間を接続する第3中間ラインを介して接続され、
前記第1中間ラインと前記第2中間ラインとは第2保護回路を介して接続され、
前記第2中間ラインと前記第3中間ラインとは第3保護回路を介して接続され、
前記複数の信号端子には、対応する信号端子と前記第1又は第2中間ラインとの間に接続された第1の保護素子と、対応する信号端子と前記グランドラインのいずれかとの間に接続された第2の保護素子とを含む第4保護回路が設けられている半導体集積回路。
From a first power supply terminal to which a power supply voltage of the first power supply system is applied from the outside, a first power supply line for supplying the power supply voltage of the first power supply system to an internal circuit, and from a power supply voltage of the first power supply system from the outside A second power supply terminal to which a power supply voltage of the second power supply system of a lower level is applied, a second power supply line for supplying the power supply voltage of the second power supply system to the internal circuit, and a power supply for the second power supply system from the outside A ground power supply terminal to which a reference power supply voltage level lower than the voltage is applied; a ground power supply line for supplying the reference power supply voltage applied to the ground power supply terminal to the internal circuit; and a plurality of signals A semiconductor integrated circuit comprising a terminal,
The first power supply system includes a plurality of first power supply terminals and a plurality of first power supply lines, and the plurality of first power supply lines include two first protection circuits including bidirectional diode pairs in parallel form, Connected via a first intermediate line connecting the first protection circuits,
The second power supply system includes a plurality of second power supply terminals and a plurality of second power supply lines, and the plurality of second power supply lines includes two first protection circuits including a bidirectional diode pair in parallel form, Connected via a second intermediate line connecting the first protection circuits,
The ground system includes a plurality of ground terminals and a plurality of ground lines, and the plurality of ground lines connect two first protection circuits including a pair of bidirectional diodes in parallel with each other. Connected through the third intermediate line,
The first intermediate line and the second intermediate line are connected via a second protection circuit,
The second intermediate line and the third intermediate line are connected via a third protection circuit,
The plurality of signal terminals include a first protection element connected between the corresponding signal terminal and the first or second intermediate line, and a connection between the corresponding signal terminal and one of the ground lines. A semiconductor integrated circuit provided with a fourth protection circuit including the second protection element formed.
前記第2保護回路は、前記第2中間ラインに接続されたソースもしくはドレイン端子とゲート端子とが接続され、前記第1電源ラインにドレインもしくはソース端子が接続された絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、該トランジスタと並列に設けられ前記第1電源系の電源電圧に向かって順方向となる2個の直列形態のダイオードとからなる請求項11に記載の半導体集積回路。   The second protection circuit includes an insulated gate field effect transistor in which a source or drain terminal connected to the second intermediate line and a gate terminal are connected, and a drain or source terminal is connected to the first power line, 12. The semiconductor integrated circuit according to claim 11, further comprising two series-shaped diodes provided in parallel with the transistor and directed in the forward direction toward the power supply voltage of the first power supply system. 前記第3保護回路は、前記第3中間ラインに接続されたソースもしくはドレイン端子とゲート端子とが接続され、前記第2中間ラインにドレインもしくはソース端子が接続された第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタからなる請求項12に記載の半導体集積回路。   The third protection circuit includes a second insulated gate field effect in which a source or drain terminal connected to the third intermediate line and a gate terminal are connected, and a drain or source terminal is connected to the second intermediate line. 13. The semiconductor integrated circuit according to claim 12, comprising a transistor. 前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタおよび前記第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタは、前記ソースもしくはドレイン端子と前記ゲート端子とが抵抗を介して接続されている請求項13に記載の半導体集積回路。   14. The semiconductor integrated circuit according to claim 13, wherein in the insulated gate field effect transistor and the second insulated gate field effect transistor, the source or drain terminal and the gate terminal are connected via a resistor. 前記第4保護回路の前記第1の保護素子は前記信号端子から前記第1又は第2中間ラインに向かって順方向となるように接続されたダイオードであり、前記第2の保護素子は前記いずれかのグランドラインから前記信号端子に向かって順方向となるように接続されたダイオードである請求項11に記載の半導体集積回路。   The first protection element of the fourth protection circuit is a diode connected in a forward direction from the signal terminal toward the first or second intermediate line, and the second protection element is any one of the above The semiconductor integrated circuit according to claim 11, wherein the semiconductor integrated circuit is a diode connected in a forward direction from the ground line toward the signal terminal. 前記中間ラインはループ状に設けられている請求項11に記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 11, wherein the intermediate line is provided in a loop shape. 前記第1電源端子に印加された電源電圧により動作する第1電源系の第1内部回路と、前記第2電源端子に印加された電源電圧により動作する第2電源系の第2内部回路とを備え、前記第1内部回路と第2内部回路には前記グランドラインから前記基準電源電圧が供給され、前記第1内部回路に信号を供給する前記信号端子の前記第1の保護素子は前記信号端子から前記第1電源ラインに向かって順方向となるように接続されたダイオードであり、前記第2の保護素子は前記いずれかのグランドラインから前記信号端子に向かって順方向となるように接続されたダイオードであり、前記第2内部回路に信号を供給する前記信号端子の前記第1の保護素子は前記信号端子から前記第2電源ラインに向かって順方向となるように接続されたダイオードであり、前記第2の保護素子は前記いずれかのグランドラインから前記信号端子に向かって順方向となるように接続されたダイオードである請求項11に記載の半導体集積回路。   A first internal circuit of a first power supply system that operates by a power supply voltage applied to the first power supply terminal; and a second internal circuit of a second power supply system that operates by a power supply voltage applied to the second power supply terminal. The first internal circuit and the second internal circuit are supplied with the reference power supply voltage from the ground line, and the first protective element of the signal terminal that supplies a signal to the first internal circuit is the signal terminal. The second protection element is connected so as to be forward from one of the ground lines to the signal terminal. The diode is a diode connected to the first protection element of the signal terminal for supplying a signal to the second internal circuit in a forward direction from the signal terminal toward the second power supply line. A de, the second protection element semiconductor integrated circuit according to claim 11 which is a diode connected such that the forward direction toward the signal terminal from the one of the ground lines. 前記第1内部回路はアナログ回路であり、第2内部回路はデジタル回路である請求項17に記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 17, wherein the first internal circuit is an analog circuit, and the second internal circuit is a digital circuit. 前記第1内部回路はバイポーラトランジスタにより構成された回路であり、第2内部回路は絶縁ゲート型電界効果トランジスタにより構成された回路である請求項17に記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 17, wherein the first internal circuit is a circuit configured by a bipolar transistor, and the second internal circuit is a circuit configured by an insulated gate field effect transistor. 前記半導体集積回路は光ディスク装置を構成するアナログフロントエンド用半導体集積回路であり、前記複数の信号端子のいずれかに光ピックアップから供給される信号が入力される請求項11に記載の半導体集積回路。   12. The semiconductor integrated circuit according to claim 11, wherein the semiconductor integrated circuit is an analog front-end semiconductor integrated circuit constituting an optical disk device, and a signal supplied from an optical pickup is input to any of the plurality of signal terminals. 更に外部から信号が入力される信号ピンを有し、前記信号ピンと前記第1電源ライン又は第2電源ラインとの間に接続された第3の保護素子と、前記信号ピンと前記グランドラインのいずれかとの間に接続された第4の保護素子とを含む第4保護回路が設けられている請求項11に記載の半導体集積回路。   And a third protection element connected between the signal pin and the first power supply line or the second power supply line, and one of the signal pin and the ground line. The semiconductor integrated circuit according to claim 11, further comprising a fourth protection circuit including a fourth protection element connected between the first and second protection elements.
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